加快發(fā)展新質生產力·一線調研｜走出實驗室，無錫“小量子”期待大未來

124年前，“量子”概念被首次提出。作為不可分割的最小物理量，量子可以“糾纏”，可以“疊加”，是微觀世界的神秘存在，核能、激光、半導體、互聯(lián)網、智能手機……幾乎所有新技術的誕生都與量子有關。

把微觀世界展現(xiàn)在人們面前

全球首臺面向大眾的“金剛石量子計算教學機”、全球首臺實現(xiàn)商用的“量子鉆石原子力顯微鏡”、分辨率優(yōu)于1納米的掃描電子顯微鏡……許多具有首創(chuàng)性和突破性的量子精密測量和量子計算相關的儀器裝備和核心部件，從這座現(xiàn)代感十足的無錫量子感知研究所誕生。

▲無錫量子感知研究所的量子精密測量產品

“研究所技術源于中國科學院微觀磁共振重點實驗室，我們主攻量子精密測量和量子計算兩大量子科技運用領域，研發(fā)技術成果達到國內領先、國際先進水平?！睙o錫量子感知研究所副所長馮澤東說，研究所已開展“隨鉆核磁共振測井儀”“場發(fā)射掃描電子顯微鏡”“近鉆頭隨鉆測量系統(tǒng)”“原子磁力計”等多個研發(fā)項目，累計產出102件知識產權，授權61件，并以1100萬元的成交價實現(xiàn)科研成果的首次商業(yè)轉化。

“量子科技被公認為可能對各行業(yè)各領域帶來顛覆性影響?！瘪T澤東介紹，量子計算可以令人類的運算能力實現(xiàn)指數(shù)級增長，量子通信可在理論上做到通信的絕對保密，而量子精密測量可以將探測精度從微米級提升至“原子級”，將微觀世界展現(xiàn)在人們面前，目前已在石油勘探、生命科學、先進材料及能源電力等領域實現(xiàn)示范應用。以無錫量子感知研究所自主研發(fā)的隨鉆核磁共振測井儀為例，該儀器利用核磁共振原理測量地層中氫核的弛豫特性，并反演獲得地層的關鍵地質參數(shù)，清潔高效，無需放射源，可以指導油氣開發(fā)與利用。

加速形成先進儀器產業(yè)集群

量子技術不能僅停留在實驗室里，還要大膽“走出來”。無錫惠山區(qū)將量子產業(yè)作為重點發(fā)展的“三新四強五未來”產業(yè)之一，依托“研究所+產業(yè)園”科創(chuàng)新模式，讓量子產業(yè)得到專業(yè)化、集聚化的發(fā)展。

從量子感知研究所驅車幾分鐘，就來到了建設一新的量子感知產業(yè)園。記者走進位于園區(qū)1號樓的國儀量子（無錫）技術有限公司的生產車間，只見凈化房內，“全副武裝”的技術人員正各司其職對電鏡設備進行清洗、裝配、測試等。“這里產出的高端電子顯微鏡儀器，可以將物體放大30萬倍，相當于在月球上可以看清地球上的一枚硬幣?！鄙a總監(jiān)徐嘯鳴自豪地說。作為無錫量子感知研究所的一家孵化企業(yè)，國儀無錫的多個量產產品十分搶手。在生產車間的成品倉，已有數(shù)十臺大小不一的電鏡設備裝箱完畢，等待發(fā)往各個學校院所、工廠企業(yè)，還有數(shù)臺將出口海外?！皫缀趺刻於继幱跐M負荷生產狀態(tài)?！毙靽[鳴說，今年的生產目標較去年將翻一番。

幾年來，研究所成功孵化的量子感知、國儀無錫、國儀海聚、國儀石油等多家企業(yè)已入駐園區(qū)，構建起了“園中設計、園內制造”的產業(yè)新模式。“產業(yè)園內已建成3條高端科學儀器產線，其中，掃描電鏡制造產線為國內最大，去年完成交付近200臺，這也是中國的產品首次進入國內掃描電鏡市場前列?！瘪T澤東告訴記者，無錫量子感知產業(yè)園正全力打造“研發(fā)專業(yè)化、制造平臺化、行業(yè)規(guī)?；钡目茖W儀器全產業(yè)鏈園區(qū)，加速形成以量子測量儀器為核心的先進儀器產業(yè)集群，2023年，產業(yè)園產值達2.7億元，2024年預計產值將超4億元。

更多應用場景亟待“解鎖”

當前，我國量子技術還處于產業(yè)化初期，但已具備成長為先導產業(yè)和支柱產業(yè)的巨大發(fā)展?jié)摿??！靶⌒×孔?，有望撬動遠大未來?！痹隈T澤東對研究所和產業(yè)園的發(fā)展規(guī)劃中，一方面是要持續(xù)聚焦科學儀器主航道，扎實推進前沿科技落地，有效引入和培養(yǎng)技術人才團隊，拉動先進儀器的產業(yè)融合，形成產業(yè)集聚、強強聯(lián)合、優(yōu)勢互補的產業(yè)生態(tài)。另一方面，馮澤東也希望量子科技能夠運用到更多場景、賦能更多行業(yè)。以量子精密測量在石油勘探中的應用舉例，如果提供不了精確的測量，就很可能造成油氣資源浪費，或是降低資源開發(fā)效率，最終危害國家能源安全。同樣，在開發(fā)芯片工藝時，如果得不到原子級別測量技術的支持，就很難實現(xiàn)芯片性能的突破性提升，甚至即使芯片生產工藝已達到3納米，但測量水平跟不上，仍然無法保證良品率?！翱梢哉f，以量子精密測量等為代表的量子科技對促進高質量發(fā)展、保障國家安全具有非常重要的作用。”

今年，無錫量子感知研究所致力于探索量子科技在更多全新領域的應用。“現(xiàn)在我們正與合作伙伴共同研制‘心磁儀’，即用量子傳感器采集人體心臟磁場信號，幫助對冠心病進行早期篩查和診斷，這個測量是非接觸、安全的，精準度也更高?！瘪T澤東告訴記者，“心磁儀”樣機已基本做出，之后會在一些醫(yī)院做試用，或許在未來可以幫助大家解決一些健康問題。“盡管‘飛入尋常百姓家’還有很長一段距離，但是量子科技正在逐漸靠近人們的生活，并且最終一定會在我們身邊、為我們所用?！瘪T澤東說。

新華日報·交匯點記者 魏琳